CN207752462U - 带触摸传感器的白板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种同时满足玻璃板的操作性和触摸传感器的检测性的带触摸传感器的白板。带触摸传感器的白板具有白板和触摸传感器，上述白板兼具反射型屏幕的作用，具有包含凹凸面的第一主表面以及与上述第一主表面相对的第二主表面；上述触摸传感器设置在上述白板的上述第二主表面一侧，检测物体对上述白板的上述第一主表面的接触或接近；上述白板从上述第一主表面一侧朝向上述第二主表面一侧，依次至少具有玻璃板和光散射层；上述玻璃板是板厚为1.5mm以上6mm以下的未强化玻璃。
Description
技术领域
本实用新型涉及带触摸传感器的白板。
背景技术
在市场上销售有进行基于油墨的书写擦除的白板(例如，参照专利文献1)。该白板兼具有将从前方投影的影像对着前方的使用者进行显示的反射性屏幕的作用。能够对着所投影的影像进行基于油墨的书写。
专利文献1中记载的白板具有玻璃板和包含光扩散性涂料或颜料的层。玻璃板在表面具有凹凸面，能进行在凹凸面上的文字或图形的书写及该书写的擦除。包含光扩散性涂料或颜料的层形成于玻璃板的背面，将入射至玻璃板的表面上的光反射。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2003-237295号公报
实用新型内容
实用新型所要解决的技术问题
作为白板用的玻璃板，需要大面积的玻璃板。因此，如果玻璃板的板厚过薄，则在玻璃板的运输时容易产生缺口或破裂等，导致玻璃板的操作性差、在设置时发生弯曲且平坦性下降。另一方面，如果玻璃板的板厚过厚，则隔着玻璃板检测物体的接触或接近的触摸传感器的灵敏度变差。
本实用新型是鉴于上述技术问题而完成的，其主要目的是提供同时满足玻璃板的操作性和触摸传感器的检测性的带触摸传感器的白板。
解决技术问题所采用的技术方案
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种带触摸传感器的白板，其具有白板和触摸传感器，上述白板兼具反射型屏幕的作用，具有包含凹凸面的第一主表面以及与上述第一主表面相对的第二主表面；上述触摸传感器设置在上述白板的上述第二主表面一侧，检测物体对上述白板的上述第一主表面的接触或接近；上述白板从上述第一主表面一侧朝向上述第二主表面一侧，依次至少具有玻璃板和光散射层；上述玻璃板是板厚为1.5mm以上6mm以下的未强化玻璃。
实用新型效果
本实用新型提供一种同时满足玻璃板的操作性和触摸传感器的检测性的带触摸传感器的白板。
附图说明
图1是显示一个实施方式的带触摸传感器的白板的主视图。
图2是显示一个实施方式的带触摸传感器的白板的俯视图。
图3是显示一个实施方式的白板的剖视图。
符号说明
10 带触摸传感器的白板
11 书写擦除面
20 白板
21 正面
22 背面
31 玻璃板
32 粘接层
33 光散射层
35 保护层
40 触摸传感器
80 安装构件
实用新型的实施方式
以下，参照附图说明用于实施本实用新型的形态。各附图中，对于相同或对应的结构标以相同或对应的符号，并省略说明。
<带触摸传感器的白板>
图1是显示一个实施方式的带触摸传感器的白板的主视图。图2是显示一个实施方式的带触摸传感器的白板的俯视图。图2中，P表示投影仪，U表示使用者。在各图中，X方向为横向，Y方向为前后方向，Z方向为纵向。X方向、Y方向和Z方向是互相垂直的方向，X方向和Y方向是水平方向，Z方向是铅垂方向。
带触摸传感器的白板10具有进行基于油墨的书写擦除的书写擦除面11(参照图2)。基于油墨的书写可使用专用记号笔等书写用具等。在擦除上述的书写时，可使用擦字用具(板擦)、水、溶剂等。油墨包含例如色素、溶解色素的溶剂和脱模剂。作为溶剂，可使用醇等。作为脱模剂，可使用油等。色素不溶于脱模剂。
带触摸传感器的白板10可由未图示的框包围。在该框上可设置悬挂工具或支脚，在支脚上可设置脚轮。带触摸传感器的白板10可在例如室内使用。此外，带触摸传感器的白板10的使用场所没有特别限定。例如，带触摸传感器的白板10可用于交通工具或建筑物的壁材等。
带触摸传感器的白板10兼具有将从书写擦除面11的前方(图2中的下侧)投影至书写擦除面11的影像对着书写擦除面11的前方的使用者U进行显示的反射型屏幕的作用。影像的投影可使用投影仪P等。能够对着所投影的影像进行基于油墨的书写。
带触摸传感器的白板10具有白板20和触摸传感器40，上述触摸传感器40隔着白板20检测白板用记号笔或手指等物体的接触或接近。白板20和触摸传感器40可分别运输到施工现场，在施工现场进行组装。白板20隔着触摸传感器40安装在安装构件80上。此外，白板20和触摸传感器40可以在预先层叠后，运输到施工现场。
<白板>
图3是显示一个实施方式的白板组装体的剖视图。白板20具有包含凹凸面的第一主表面21(以下也称为“正面21”)、和与第一主表面21相对的第二主表面22(以下也称为“背面22”)。正面21可用作书写擦除面11。白板20从正面21侧朝向背面22侧，依次具有玻璃板31、粘接层32、光散射层33和保护层35。以下，以上述顺序对白板20的各构成进行说明。此外，白板20只要从正面21侧朝向背面22侧，至少具有玻璃板31和光散射层33即可。粘接层32和保护层35是任选的构成，不是必须的构成。
(玻璃板)
玻璃板31由例如钠钙玻璃、铝硅酸盐玻璃、无碱玻璃、硼硅酸盐玻璃等形成。此外，作为玻璃板31，可使用未强化玻璃。未强化玻璃是将熔融玻璃成形为板状并进行退火而得的，是在玻璃表面形成压缩应力层之前的玻璃。未强化玻璃与在玻璃表面形成压缩应力层而成的强化玻璃比较，即使是大面积，平坦性也高，形变少，所以光泽性、图像投影性优良。此外，与强化玻璃比较，切割等的加工性良好。未强化玻璃的玻璃表面的最大压缩应力为50MPa以下。
玻璃板31可通过浮法、熔融法等成形。
玻璃板31使影像的光透过。玻璃板31是无色透明的，但也可以是有色透明的。玻璃板31的雾度(Haze)值为50％以下。如果玻璃板31的雾度值在50％以下，则可获得足够的透明度。此外，玻璃板31的雾度值通常为1％以下。
雾度值根据日本工业标准(JIS K7136)测定，作为在板厚方向上透过测定对象的试验板的透射光中的、因向前散射而自入射光偏离2.5°以上的透射光的百分率而求出。作为雾度值的测定中使用的光源，使用日本工业标准(JIS Z8720:2012)中记载的D65光源。
从同时满足玻璃板31的操作性和触摸传感器40的检测性的观点考虑，玻璃板31的板厚T1是例如1.5mm以上6.0mm以下。玻璃板31的板厚T1优选为1.8mm以上，更优选2.0mm以上。
如果玻璃板31的板厚T1为1.5mm以上，则在玻璃板31的运输时能抑制缺口或破裂，玻璃板31的操作性良好。此外，如果玻璃板31的板厚T1为1.5mm以上，则玻璃板31的刚性高，所以能抑制因安装构件80的安装面的起伏引起的玻璃板31的变形。
另一方面，如果玻璃板31的板厚T1为6.0mm以下，则与白板20的正面21接触的手指等物体与触摸传感器40的间隔变窄，触摸传感器40的检测性良好。此外，如果玻璃板31的板厚T1为6.0mm以下，则能抑制偏离地看到在玻璃板31的正面反射的光的像、及在玻璃板31的背面等(包括光散射层33)反射的光的像。
玻璃板31的各主表面(正面和背面)可以是纵30cm以上300cm以下、横30cm以上500cm以下的矩形。玻璃板31的各主表面是大面积的情况下，通过将玻璃板31的板厚T1设为1.5mm以上6mm以下，能同时满足玻璃板31的操作性和触摸传感器40的检测性。
玻璃板31的正面具有凹凸。利用上述凹凸，能使来自投影仪P的光散射，能抑制热斑(hot spot)的发生。热斑是指在影像投影到反射型屏幕上时，可看到反射型屏幕的中心部等明亮地发光的现象。该现象是通过反射型屏幕的正面将入射光镜面反射而产生的。根据本实施方式，利用玻璃板31的正面的凹凸能将来自投影仪P的光散射，能抑制热斑的发生。
作为在玻璃板31的正面形成凹凸的玻璃板的加工方法，可使用一般的加工方法，例如可使用喷砂法等机械的方法或湿式、干式等的蚀刻法。在蚀刻法中，作为玻璃板31的蚀刻液，可使用例如将氟化氢和氟化铵混合而得的水溶液、或氟化氢氨水溶液等。
(粘接层)
粘接层32设置在玻璃板31和光散射层33之间，将玻璃板31和光散射层33粘接。粘接层32用于光散射层33形成为片状且将光散射层33粘贴在玻璃板31上的情况。作为粘接层32，可使用一般的粘接层。
此外，在本实施方式中，光散射层33形成为片状且被粘贴在玻璃板31上，但也可以将光散射层33的原料液涂布在玻璃板31上而形成。后者的情况下，不需要粘接层32。
(光散射层)
光散射层33将透过玻璃板31的光散射。藉此，光散射层33呈白色，所以提高油墨的书写识别性及影像的对比度。光散射层33由折射率不同的多种材料形成。光散射层33包括例如基体部、和分散在基体部中的光散射部。
基体部可包含无机材料、有机材料中的任一种。作为无机材料，可例举二氧化硅等。作为有机材料，可例举聚乙烯醇树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、三聚氰胺树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸氨基甲酸酯树脂、有机硅树脂等。有机材料可以是热固化性树脂、光固化性树脂、热塑性树脂中的任一种。
光散射部可包含粒子、空洞中的任一种，也可包含两者。粒子可以是无机粒子、有机粒子中的任一种。作为无机粒子的材料，可例举二氧化硅、氧化钛、氧化铝、氧化锆、氧化锌、碳酸钙、次膦酸盐、二次膦酸盐、硫酸钡、滑石和云母等。作为有机粒子的材料，可例举聚苯乙烯、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂等。此外，粒子可以是多孔质粒子。多孔质粒子的空孔的细孔直径优选为2nm～50nm。粒子的数平均粒径为100nm～10μm。空洞由拉伸操作或发泡剂等形成。光散射部包含空洞的情况下，光散射层33是多孔质层。
光散射层33除了基体部及光散射部，还可包含光吸收部。光吸收部包含碳黑或钛黑等光吸收性粒子。光吸收部在光散射层33中所占的比例是例如0.01体积％～5体积％，优选0.1体积％～3体积％。光吸收部提高影像的对比度。
光散射层33的总光线透射率为15％～40％。“总光线透射率”表示相对于以入射角0°入射至光散射层33的一个主表面(例如正面)的入射光，从光散射层33的另一个主表面(例如背面)透射的总透射光的比例(百分率)。总光线透射率根据日本工业标准(JISK7136)测定，作为在板厚方向透过测定对象的试验板的透射光中的、包括扩散光的透射率算出。作为总光线透射率的测定中使用的光源，使用日本工业标准(JIS Z8720:2012)中记载的D65光源。
光散射层33的厚度T2是例如10μm以上188μm以下。如果光散射层33的厚度T2为10μm以上，则油墨的书写及影像的对比度良好。另一方面，如果光散射层33的厚度T2为188μm以下，则几乎没有因光散射层33的厚度T2导致的触摸传感器40的检测性的降低。如果T2为10μm以上100μm以下，则更优选。
(保护层)
保护层35在将后述的触摸传感器40粘贴在白板20的背面22之前，保护光散射层33。此外，触摸传感器40可兼具有保护层35的作用。
<触摸传感器>
如图2所示，触摸传感器40设置在以白板20为基准、与使用者U相反的一侧。白板20呈白色，所以从使用者U角度看可隐藏触摸传感器40的布线等。触摸传感器40的检测方式是静电电容方式的情况下，从使用者U角度看时还可隐藏触摸传感器40所含的格子状的金属电极。
触摸传感器40设置在白板20的背面22，可检测到物体对白板20的正面21的接触或接近。触摸传感器40向电脑等控制装置发送表示检测结果的信号；控制装置根据触摸传感器40的检测结果控制从投影仪P投影的影像。
触摸传感器40的检测方式没有特别限定，可以是例如静电电容方式。作为静电电容方式，有表面型静电电容方式、投影型静电电容方式等。作为投影型静电电容方式，有自电容方式、互电容方式等。当使用互电容方式时，能实现同时多点检测，因此优选。
在触摸传感器40的检测方式是静电电容方式的情况下，白板20不具有金属层。这是因为，金属层通过将从投影仪P投影的影像的光朝向前方反射，提高从投影仪P投影的影像的亮度，但另一方面会损害触摸传感器40的检测性。
此外，白板20可以不具有金属层，但可以具有电介质多层膜。电介质多层膜将从投影仪P投影的影像的光朝向前方反射。电介质多层膜可通过将折射率不同的多种电介质层叠的方法来形成。作为高折射率的电介质，可例举例如Si3N4、AlN、NbN、SnO2、ZnO、SnZnO、Al2O3、MoO、NbO、TiO2及ZrO2。作为比高折射率的电介质的折射率低的低折射率的电介质，可例举例如SiO2、MgF2及AlF3。
实施例
[实施例1]
在实施例1中，首先制作了兼具有反射性屏幕的作用的白板。白板如图3所示由玻璃板、粘接层、光散射层和保护层构成。作为玻璃板，使用纵1100mm、横1800mm、板厚1.9mm的浮法玻璃(旭硝子株式会社制造，钠钙玻璃，未强化)。对于玻璃板的正面，预先通过湿式蚀刻处理赋予凹凸。作为光散射层，使用厚度38μm的白色PET膜。使白色PET膜的正面与玻璃板的背面相对，并用粘合剂将它们粘接在一起。然后，以使白色PET膜的背面和保护层的正面相对的方式粘接在一起。作为保护层，使用在正面具有粘合剂的PET膜(东丽株式会社制，厚度为50μm)。
接着，通过使白板的背面与接触传感器的正面相对，并用粘合剂将它们粘接在一起，制作了带触摸传感器的白板。作为触摸传感器，使用了静电电容式触摸传感器模块(BitTrade One公司制)。
[实施例2]
在实施例2中，除了将玻璃板的板厚设为2.9mm以外，与实施例1同样地制作了带触摸传感器的白板。
[实施例3]
在实施例3中，除了将玻璃板的板厚设为4.8mm以外，与实施例1同样地制作了带触摸传感器的白板。
[比较例1]
在比较例1中，除了将玻璃板的板厚设为1.1mm以外，与实施例1同样地制作了带触摸传感器的白板。
[比较例2]
在比较例2中，除了将玻璃板的板厚设为6.8mm以外，与实施例1同样地制作了带触摸传感器的白板。
[带触摸传感器的白板的评价]
<光泽度>
作为光泽度，使用光泽计(柔庞仪器公司(Rhopoint Instruments社)制造，Rhopoint IQ-S)，测定以反射角60°反射的反射光与以入射角60°入射的入射光的比例(％)。光泽度的测定是对没有形成粘接层、光散射层和保护层的单独的玻璃板进行，使玻璃板的背面与黑色的毡布接触，在抑制玻璃板的背面的反射的状态下进行测定。光泽度优选小于65％。
<热斑评价>
热斑是从与反射型屏幕正对且隔着约1m距离的液晶投影仪(趣米公司(Qumi社)制造，最大亮度：800流明)向反射型屏幕投射影像，通过目视进行评价。在示出评价结果的下述表1中，“〇”表示在将图像投射到反射型屏幕上时，未确认到热斑的存在。
<书写擦除试验>
在书写擦除试验中，作为专用记号笔，使用红色的白板用记号笔(国誉株式会社(コクヨ社)制造，白板用记号笔PM-B102NR)，作为擦字用具，使用白板用板擦(国誉株式会社制造，RA-12NB-DM)。用专用记号笔在反射型屏幕的凹凸面上画三条线，通过目视评价用擦字用具将这些线擦除时的颜色残留。按压在反射型屏幕的专用记号笔的移动速度(画线速度)为20cm/秒，将专用记号笔按压在反射型屏幕上的负荷为0.98N。在示出评价结果的下述表1中，“〇”表示没有确认到颜色残留。
<操作性试验>
在操作性试验中，重复20次将玻璃板单独从纵型托板向平放的工作台移动，再从平放的工作台返回到纵型托板的操作，以玻璃板是否存在破裂或缺口进行评价。作为玻璃板，使用与各带触摸传感器的白板中使用的玻璃板相同的形状及相同的尺寸(包括板厚)的玻璃板。在示出评价结果的下述表1中，“〇”表示没有发生破裂或缺口，“×”表示发生了破裂或缺口。
<触摸传感器响应试验>
在触摸传感器响应试验中，通过用触摸传感器是否能检测到手指对白板的正面的接触进行了评价。在示出评价结果的下述表1中，“〇”表示能检测到手指的接触，“×”表示不能检测到手指的接触。
<平坦性评价试验>
在平坦性评价试验中，沿着通过屏幕中心的水平方向和铅垂方向将长度1m的金属制直尺紧贴在反射型屏幕的正面上，用间隙测量仪测定正面的玻璃表面和直尺的间隙距离以进行评价。在示出评价结果的下述表1中，“○”是指间隙距离为1mm以下，“×”表示间隙距离大于1mm。
<评价结果>
评价结果示于表1。
[表1]
从表1可知，实施例1～3中，与比较例1～2不同，玻璃板的板厚在1.5mm以上6mm以下的范围内，所以玻璃板的操作性和触摸传感器的检测性良好。另一方面，比较例1中，因为玻璃板的板厚小于1.5mm，所以玻璃板的操作性差，且因为设置时的弯曲而未能获得足够的平坦性。此外，比较例2中，因为玻璃板的板厚超过6mm，所以触摸传感器的检测性差。
<变形、改良>
以上对白板的实施方式等进行了说明，但本实用新型不限定于上述实施方式等，在专利申请的权利要求书记载的本实用新型的技术思想的范围内可以进行各种变形和改良。
在本实施方式中，玻璃板31的正面露出，但是，玻璃板31的正面也可由覆盖层等覆盖。覆盖层覆盖玻璃板31的正面的至少一部分，且覆盖玻璃板31的正面中的至少凹凸面。在覆盖层的正面具有仿照玻璃板31的凹凸面的凹凸面。在覆盖层和玻璃板31之间还可形成用于改善覆盖层和玻璃板31之间的密合性的基底层。
覆盖层由选自例如有机硅树脂、氟树脂和氨基甲酸酯树脂的至少一种形成。覆盖层优选与玻璃板31的亲和性比与油墨的亲和性低。基于油墨的书写的擦除变得容易。
从覆盖层与油墨的亲和性及耐久性的观点考虑，覆盖层优选包含有机硅类固化物。有机硅类固化物可通过使例如固化性的有机硅树脂和固化性的有机硅低聚物中的至少一方缩合固化得到。
为了提高基于油墨的书写的擦除性，覆盖层除了包含有机硅类固化物，还可包含氟类化合物。作为氟类化合物，优选包含CnF2n+1基及CnF2nO基的化合物。n是1以上的自然数。
覆盖层的层厚优选为0.01μm以上20μm以下，更优选0.05μm以上10μm以下。覆盖层的层厚不足0.01μm时，耐久性不足够。覆盖层的层厚超过20μm时，凹凸面的高低差变小，不能充分抑制热斑的发生。覆盖层优选以平均膜厚达到0.1μm的条件形成。
玻璃板31的正面在本实施方式中为凹凸面，但也可以是平坦面。只要在玻璃板31的平坦的正面形成凹凸层即可。作为该凹凸层的形成方法，可单独使用例如模具按压法、蚀刻法、压印法、涂布法等或将它们任意组合使用。可以在凹凸层的正面形成凹凸，在该凹凸之上形成覆盖层等。在覆盖层和凹凸层之间可以形成改善覆盖层和凹凸层的密合性的基底层。
在带触摸传感器的白板10的至少一部分上，可以在不损害触摸传感器的灵敏度的范围内进一步具有磁性层。磁性层可包含铁等软磁性材料、永久磁铁等硬磁性材料中的任一种。利用磁铁的吸附力，可以将纸等固定在带触摸传感器的白板10上，或将带触摸传感器的白板10安装在墙壁上。
Claims (3)
1.一种带触摸传感器的白板，其具有白板和触摸传感器，
所述白板兼具反射型屏幕的作用，具有包含凹凸面的第一主表面以及与所述第一主表面相对的第二主表面；
所述触摸传感器设置在所述白板的所述第二主表面一侧，检测物体对所述白板的所述第一主表面的接触或接近；
所述白板从所述第一主表面一侧朝向所述第二主表面一侧，依次至少具有玻璃板和光散射层；
所述玻璃板是板厚为1.5mm以上6mm以下的未强化玻璃。
2.如权利要求1所述的带触摸传感器的白板，其特征在于，所述光散射层的厚度为10μm以上188μm以下。
3.如权利要求1或2所述的带触摸传感器的白板，其特征在于，所述玻璃板的各主表面是纵30cm以上300cm以下、横30cm以上300cm以下的矩形。
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